在谷子不同生态型品种杂交后代中，首次发现谷子显性核不育材料；通过遗传分析和理论推导，提出两对显性上位互作连锁基因控制育性的遗传模式和有关基因起源的理论；利用赤峰显性核不育谷子同时携带显性不育基因与显性上位基因的植株育性正常的特点，成功地进行显性核不育基因的细胞质转换，研制出具有谷子显性核不育基因与远缘种轮生狗尾草细胞质的核质杂种；根据赤峰显性核不育谷子的遗传特点，建立了显性核不育纯合一型系、隐性纯合可育系和显性纯合上位系，应用于“三系法”及“二系法”配制杂交种，进而在生产上大面积利用F1杂种优势奠定了可靠基础。在谷子显性核不育材料研究中提出的遗传模式，起源理论，不仅适合于谷子，而且也适用于其他作物，这是对植物雄性不育遗传学的重要贡献；同时建立了独特的应用体系，从而开辟了一条作物杂种优势利用的新途径。